海洋结构物的漂浮式抗冰结构及其安装方法技术

本发明专利技术涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种海洋结构物的漂浮式抗冰结构及其安装方法。该漂浮式抗冰结构包括一轴向中空的破冰壳体，在破冰壳体的内部安装有一减振构件，减振构件与破冰壳体之间构成多个容纳空间，在容纳空间内设有至少一个浮体，破冰壳体通过减振构件可沿轴向移动地套装在海洋结构物的支撑桩上。该安装方法包括步骤一、在陆地上预制破冰壳体、减振构件和支撑桩，将减振构件安装在破冰壳体上；步骤二、将支撑桩打入海底目标位置；步骤三、在破冰壳体内部与减振构件之间放置浮体；步骤四、将减振构件安装到支撑桩上；步骤五、调节浮体的浮力，使破冰壳体浮于海面。安装便利，可降低海洋结构物主体所受到的冰力和冰激振动。

Floating Anti-Ice Structure of Marine Structures and Its Installation Method

【技术实现步骤摘要】
海洋结构物的漂浮式抗冰结构及其安装方法
本专利技术涉及海洋工程
，尤其涉及一种海洋结构物的漂浮式抗冰结构以及该漂浮式抗冰结构的安装方法。
技术介绍
随着冰区海洋结构物的发展，发现海冰直接作用于海洋结构物主体上，对其危害非常大，因此需要设置抗冰结构。传统的抗冰结构通常是固定设置在海洋结构物主体上的上下锥体结构，这种结构需要覆盖整个冬季的潮位变动范围，由于海洋潮位变化较大，抗冰结构的体积和重量往往都较大，且时常需要在海上进行焊接，安装不方便。由此，传统的抗冰结构存在以下问题：一是经济性较差；二是在非冰冻期，庞大的抗冰结构会增加海洋结构物整体的波浪载荷；三是抗冰结构与海洋结构物主体呈刚性固定连接，使得冰激振动会严重影响海洋结构物主体的疲劳寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、安装便利、能够降低海洋结构物主体所受到的冰力和冰激振动的海洋结构物的漂浮式抗冰结构及其安装方法，以克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种海洋结构物的漂浮式抗冰结构，包括一轴向中空的破冰壳体，在破冰壳体的内部安装有一减振构件，减振构件与破冰壳体之间构成多个容纳空间，在容纳空间内设有至少一个浮体，破冰壳体通过减振构件可沿轴向移动地套装在海洋结构物的支撑桩上。优选地，减振构件采用吸能材料制成。优选地，减振构件具有与支撑桩的外周面相连接的装配面，在装配面上设有至少一个沿轴向延伸的凹槽，在支撑桩的外周面上设有至少一个凸台，凸台可沿轴向滑动地插接于凹槽内。优选地，减振构件包括一可沿轴向移动地套装在支撑桩上的套环和多个间隔分布在套环外周面上的连接件，连接件与破冰壳体相连接，相邻的两个连接件与破冰壳体之间构成容纳空间。优选地，在破冰壳体的内周面上间隔地设有多个肋板，肋板与减振构件相连接，相邻的两个肋板与减振构件之间构成容纳空间。优选地，浮体为可充气或放气的气囊。优选地，破冰壳体的上端具有一环形上盖板，在环形上盖板上安装有靠泊构件。优选地，靠泊构件与一爬梯相连接，爬梯安装在一套笼上，套笼可活动地外套在支撑桩上。一种上述海洋结构物的漂浮式抗冰结构的安装方法，包括以下步骤：步骤一、在陆地上预制破冰壳体、减振构件和支撑桩，并将减振构件安装在破冰壳体上；步骤二、将支撑桩打入海底目标位置；步骤三、在破冰壳体内部与减振构件之间的容纳空间内放置浮体；步骤四、将减振构件安装到支撑桩上；步骤五、调节浮体的浮力，使破冰壳体浮于海面。优选地，在步骤一中，还包括在陆地上预制靠泊构件、爬梯以及套笼，将爬梯安装在套笼上，并将爬梯与靠泊件连接，将靠泊件安装在破冰壳体上端的环形上盖板上。与现有技术相比，本专利技术具有显著的进步：本专利技术的海洋结构物的漂浮式抗冰结构以及该漂浮式抗冰结构的安装方法，通过在破冰壳体与支撑桩之间设置减振构件，由减振构件吸收振动能量，可以有效减小破冰壳体受到的冰载荷向支撑桩的传递，从而降低与支撑桩连接的海洋结构物主体所受到的冰力和冰激振动，延长海洋结构物主体的疲劳寿命；通过在减振构件与破冰壳体之间的容纳空间内设置浮体，由浮体提供浮力，可以维持漂浮式抗冰结构整体的浮力和吃水深度，使其随潮位高低变化而在支撑桩上上下浮动，始终漂浮于海面，从而能够适应海洋潮位的变化，使冰始终作用在抗冰壳体上，因此可以有效减少漂浮式抗冰结构的钢材用量；破冰壳体、减振构件及浮体可以在陆地上预制完成并装配在一起，构成一个整体结构，则在海面上可一次性将漂浮式抗冰结构安装在支撑桩上，结构简单，且减少了海上作业工序，安装过程十分便捷。附图说明图1是本专利技术实施例的海洋结构物的漂浮式抗冰结构的立体示意图。图2是图1中沿A-A的断面示意图。图3是本专利技术实施例的海洋结构物的漂浮式抗冰结构去掉靠泊构件、爬梯及套笼后的俯视示意图。图4是图3中沿B-B的剖视示意图。图5是本专利技术实施例的减振构件的结构示意图。图6是本专利技术实施例的支撑桩的结构示意图。图7是本专利技术实施例的破冰壳体的结构示意图。图中：1、破冰壳体10、环形上盖板11、肋板111、第三连接板112、第四连接板2、减振构件20、装配面201、凹槽21、套环22、连接件221、第一连接板222、第二连接板3、容纳空间4、浮体5、支撑桩501、凸台6、螺栓7、靠泊构件8、爬梯9、套笼具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1至图7所示，本专利技术海洋结构物的漂浮式抗冰结构的一种实施例。参见图1和图2，本实施例的漂浮式抗冰结构包括一轴向中空的破冰壳体1，在破冰壳体1的内部安装有一减振构件2，减振构件2用于吸收振动能量。减振构件2与破冰壳体1之间构成多个容纳空间3，在容纳空间3内设有至少一个浮体4，浮体4用于提供浮力。破冰壳体1通过减振构件2可沿轴向移动地套装在海洋结构物的支撑桩5上，支撑桩5可以为海洋结构物的桩腿结构，例如风机基础桩或海洋石油平台基础桩，支撑桩5可以是直桩，也可以是斜桩。则通过浮体4提供浮力，可以维持漂浮式抗冰结构整体的浮力和吃水深度，使其随潮位高低变化而在支撑桩5上上下浮动，始终漂浮于海面，从而能够适应海洋潮位的变化，使冰始终作用在抗冰壳体1上，因此可以有效减少本实施例的漂浮式抗冰结构的钢材用量。通过减振构件2吸收振动能量，可以有效减小破冰壳体1受到的冰载荷向支撑桩5的传递，从而降低与支撑桩5连接的海洋结构物主体所受到的冰力和冰激振动，延长海洋结构物主体的疲劳寿命。优选地，本实施例中的减振构件2采用吸能材料制成，则可通过减振构件2自身材质特性吸收破冰壳体1传递的冰载荷。所述吸能材料是指能够吸收振动能量的材料，吸能材料的材质并不局限，例如可以为橡胶，也可以为其它能够吸收振动能量的材质。进一步，参见图2、图3、图4和图5，本实施例中的减振构件2包括套环21和连接件22，套环21可沿轴向移动地套装在支撑桩5上，连接件22设有多个，所有的连接件22间隔分布在套环21的外周面上。每个连接件22均与破冰壳体1相连接，且相邻的两个连接件22与破冰壳体1之间构成容纳空间3。优选地，参见图5，减振构件2具有与支撑桩5的外周面相连接的装配面20，在本实施例中，减振构件2的套环21的内周面即为与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海洋结构物的漂浮式抗冰结构，其特征在于，包括一轴向中空的破冰壳体(1)，在所述破冰壳体(1)的内部安装有一减振构件(2)，所述减振构件(2)与所述破冰壳体(1)之间构成多个容纳空间(3)，在所述容纳空间(3)内设有至少一个浮体(4)，所述破冰壳体(1)通过所述减振构件(2)可沿轴向移动地套装在海洋结构物的支撑桩(5)上。

【技术特征摘要】
1.一种海洋结构物的漂浮式抗冰结构，其特征在于，包括一轴向中空的破冰壳体(1)，在所述破冰壳体(1)的内部安装有一减振构件(2)，所述减振构件(2)与所述破冰壳体(1)之间构成多个容纳空间(3)，在所述容纳空间(3)内设有至少一个浮体(4)，所述破冰壳体(1)通过所述减振构件(2)可沿轴向移动地套装在海洋结构物的支撑桩(5)上。2.根据权利要求1所述的海洋结构物的漂浮式抗冰结构，其特征在于，所述减振构件(2)采用吸能材料制成。3.根据权利要求1所述的海洋结构物的漂浮式抗冰结构，其特征在于，所述减振构件(2)具有与所述支撑桩(5)的外周面相连接的装配面(20)，在所述装配面(20)上设有至少一个沿轴向延伸的凹槽(201)，在所述支撑桩(5)的外周面上设有至少一个凸台(501)，所述凸台(501)可沿轴向滑动地插接于所述凹槽(201)内。4.根据权利要求1所述的海洋结构物的漂浮式抗冰结构，其特征在于，所述减振构件(2)包括一可沿轴向移动地套装在所述支撑桩(5)上的套环(21)和多个间隔分布在所述套环(21)外周面上的连接件(22)，所述连接件(22)与所述破冰壳体(1)相连接，相邻的两个所述连接件(22)与所述破冰壳体(1)之间构成所述容纳空间(3)。5.根据权利要求1所述的海洋结构物的漂浮式抗冰结构，其特征在于，在所述破冰壳体(1)的内周面上间隔地设有多个肋板(11)，所述肋板(11)与所述减振构件(2)相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31